УСТРОЙСТВО ДЛЯ МИКРОПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ МАШИНЫ Советский патент 1968 года по МПК G06F9/22 

Известны устройства для микропрограммного управления, содержащие запоминающие устройства, генератор импульсов, счетчики, регистры и вентили.

Предложенное устройство отличается or известных тем, что в нем генератор импульсов соединен со счетчиком тактов, выходы которого подключены через вентили регистра адреса к запоминающему устройству опера1ЦИОННОЙ части микропрограмм, управляющие входы вентилей регистра адреса соединены с выходами разрядных групп регистра микрокоманд, выходы запоминающего устройства операционной части микропрограм.м подсоединены к щинам элементарных операций машины и к управляющему триггеру. Нулевой выход триггера подключен к управляющему входу вентиля регистра числа, а единичный выход - к управляющему входу вентиля регистра микрокоманд, вторые входы вентилей регистров микрокоманд и числа объединены и подсоединены к выходу запоминающего устройства адресной части микропрограмм, а выходы вентилей соответственно подсоединены ко входам регистров микрокоманд и числа, вход регистра адреса запоминающего устройства адресной части микропрограмм соединен с выходами счетчика микрокоманд, а выходы регистра микрокоманд подключены ко входам счетчика микрокоманд регистра

адреса запоминающего устройства адресной части микропрограмм.

Устройство в таком выполнении позволяет сократить время обращения и объем запоминающего устройства и повысить гибкость управления.

На чертеже представлена структурная схема устройства управления.

Запоминающее устройство 1, служащее для хранения операционной части микропрограмм, связано с регистром адреса 2 через дещифратор 3. Регистр адреса имеет возможность принимать коды из разных разрядных групп-слогов регистра микрокоманд 4 в зависимости от состояния счетчика тактов 5, который связан с генератором 6 импульсов. На входе каждого разряда регистра адреса имеется q вентилей 7 (q - количество слогов в регистре микрокоманд, равное количеству состояний счетчика тактов), подключенных к данному разряду через схему «ИЛИ 8. При ЭТОМ, один из входов указанных вентилей связан с выходом счетчика 5 тактов, соответствующим одному из q состояний, а другой вход связан с соответствующим разрядом одного из q слогов, содержащихся в регистре микрокоманд.

связан с регистром микрокоманд 4 через один из /входов вентиля 12 для передачи слова из q слогов .в регистр микрокоманд, а с регистром 13 числа - через один из входов (вентиля 14 для передачи слова (команды, числа) в регистр числа. Для осуществления этой передачи вторые входы вентилей 12 и 14 связаны с выходами управляющего триггера 15. Схема соответственно вырабатывает разрещающий сигнал на входе вентиля 14 и запрещающий сигнал на входе вентиля 12 при поступлении соответствующего сигнала из запоминающего устройства 1. Код в регистр 10 адреса поступает из счетчика 16 микрокоманд, младщИЙ разряд кото-рого соединен со схемой 17, вырабатывающей сигнал при каждом полном цикле счетчика 5 тактов.

Для осуществления условных и безусловных переходов в микропрограммах определенные разряды регистра микрокоманд по выходу связаны с выходом счетчика микро(команд и со входом регистра 10 адреса для чтения констант в регистр числа во время выполнения микропрограмм.

Устройство управления работает следующим образом.

Сигналы с генератора 6 импульсов осуществляют пересчет счетчика 5 тактов, и каждое состояние счетч1ика тактов разрещает передачу соответствующ-его слога из регистра микрокоманд в регистр 2 адреса. Слог представляет собой очередной адрес, по которому из запоминающего устройства / считываются сигналы, осуществляющие одну или несколько элементарных операций, требуемых в данном такте машины. За вр-емя передачи полного кода из регистра микрокоманд в регистр 2 адреса осуществляются прибавление единицы к содержимому счетчика микрокоманд и передача нового содержимого в регистр 10 адреса. После передачи последнего слога из регистра микрокоманд в регистр 2 адреса происходит считывание нового кода из запоминающего устройства 9 в регистр микрокоманд, и цикл работы устройства управлеиия возобновляется.

Чтение констант из запоминающего устройства 9 во время выполнения микропрограмм осуществляется следующим образом. Специальная элементарная операция вырабатывает при помощи схемы 18 запрещающий сигнал на входе вентилей 19 и разрешающий сигнал на входе вентилей 20, а при помощи управляющего триггера 15 - запрещающий сигнал «а входе вентиля 12 и разрещающий сигнал на входе вентилей 14 и 21. Вследствие этого запрещается передача определенных разрядов содержимого регистра микрокоманд 4 в регистр 2 адреса и обеспечивается передача

этих же разрядов в регистр 10 адреса, при этом считанный по этому адресу код из запоминающего устройства 9 поступает в регистр 13 числа.

Условные переходы в микропрограммах осуществляются с помощью специальной элементарной операции, которая аналнзируег выполнение условия и, если оно выполнено, при помощи схемы 18 вырабатывает запрещающий сигнал на входе вентилей 19 и разрещающий сигнал на входе вентилей 20, а при помощи схемы 22 - разрешающий сигнал на входе вентиля 23. Благодаря этому определенные разряды содержимого регистра 4

микрокоманд передаются в счетчик 16 микрокоманд, где образуется новая последовательность адресов.

Безусловные переходы в микропрограммах осуществляются аналогично условным переходам с той лишь разницей, что соответотвующая элементарная операция не анализирует выполнение каких-либо условий.

Предмет изобретения

Устройство для микропрограммного управления вычислительной мащ.ины, содержащее запоминающие устройства, генератор импульсов, счетчики, регистры и вентили, отличающееся тем, что, с целью сокращения времени обращения, сокращения объема запоминающего устройства и повышения гиб1ко:сти управления, в нем генератор импульсов соединен со счетчиком тактов, выходы которого под(ключены через вентили регистра адреса к запоминающему устройству операционной части микропрограмм, управляющие входы вентилей регистра адреса соединены с выходами разрядных групп регистра микрокоманд, выходы запоминающего устройства операционной части микропрограмм подсоединены к шинам элементарных операций машины и к управляющему триггеру, нулевой выход которого подключен к управляющему входу вентиля регистра числа, а единичный выход - к управляющему входу вентиля регистра микрокоманд, вторые входы вентилей регистров М1икрокоманд и числа объединены и подсоединены к выходу запоминающего устройства

адресной части микропрограмм, а выходы вентилей соответственно подсоединены ко входам регистров микрокоманд и числа, вход регистра адреса запоминающего устройства адресной части микропрограмм соединен с

выходами счетчика микрокоманд, а выходы регистра микрокоманд подключены ко входам счетчика микрокоманд регистра адреса запоминающего устройства адресной части микропрограмм.